JP3795605B2 - セキュリティゲートシステム - Google Patents

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勝彦 岡田
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研究室、コンピュータ室、金庫室、事務所、店舗、工場、倉庫、インテリジェントオフィスビル、レディースマンション、メンバーズクラブ等のあらゆる施設の入退管理に適用できるセキュリティゲートシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、高いセキュリティを保持する要請から、施設出入口部に、2枚の戸間に区画するゲートゾーンを設け、その内部に網膜読取機から成る個人情報入力機を設置し、足形領域センサや心拍センサによりゾーン内立入者を1名に限定した条件下で、立入者が予め登録された本人か否かを網膜パターンの照合により峻別し、鍵やカードを不要にしながら、未登録者の入室及び登録者との同伴入室を厳格に排除するシステムが提案されている(実開平8−819号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
以上のシステムでは、鍵やカードが一切無くなり、これらの紛失・盗難・偽造の心配から解放され、極めて高いセキュリティを期待できる。実際、マンション等の所謂オートロックシステム等に比べ、カードの携帯は不要で、利便性・安全性が遥かに高い上に、掛け込み便乗入場をほぼ根絶し得る。しかしながら、ゾーン内立入者が1名か否かの検出を足形や心拍によっており、足形検出ではおんぶや抱っこ・肩車・身体密着等による一人偽装を見破れないうらみがあるし、心拍検出では雑音対策が煩雑でシステムが過剰に複雑になる問題がある。
【0004】
本発明の主目的は、システムを過剰に複雑化することなく、おんぶや抱っこ・肩車・身体密着等による一人偽装を効果的に見破り、ゲートゾーンへの立入者が1名であるとの検出精度を高めて、登録者本人1名のみのゲート通過を徹底でき、一層高いセキュリティを確保し得るセキュリティゲートシステムを提供する点にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、上記主目的を達成するため、図1又は4に示すように、第1及び第2ゲート11,12間に区画するゲートゾーン1、ゲートゾーン1内に設置する個人情報入力機2、ゲートゾーン1内に侵入した侵入物の重量を計測する重量センサ3、両ゲート11,12の閉条件下で個人情報入力機2から入力する入力個人情報と登録済の既登録個人情報とを照合する個人情報照合手段4、照合一致する既登録個人情報に対応する既登録重量情報を基準に重量センサ3の計測重量が許容値内か否かを評価する重量評価手段5、個人情報の照合一致及び重量の許容値内具備を条件にゲートゾーン1からの通過前方側ゲートの開作動を許可するゲート開許可手段6を備えている構成にした。
【0006】
各ゲート11,12は、鉛直軸回りに回転する扉や、水平方向又は上下方向にスライドするドアや、所謂シャッターや遮断機等が含まれ、手動開閉式・自動開閉式の双方を含む概念である。又、最終的に開かれることになる通過前方側のゲートとは、第1ゲート11から第2ゲート12を経て入室する場合は第2ゲート12になり、逆に退室の場合は第1ゲート11になる。個人情報入力機2には、眼球壁の最内層たる網膜の血管パターンを弱赤外線等を使って読み取る網膜読取機、眼球の角膜・水晶体間にある虹彩の模様を読み取る虹彩読取機、指紋読取機、声紋読取機、署名筆跡読取機等がある。
【0007】
重量許容値は、プラスマイナス(場合によりプラスのみ)数kg〜数十kgの範囲で定める。システムの適用範囲からして多くの場合ゲート通過者に小さな子供は含まないと考えられるため、おおむね20kg〜30kgの範囲、例えば30kgとすればよい。これは、体重30kgを下回る大人はまずいないし、手荷物が30kgを越えることも殆どないことに基づく。即ち、ある人の基準となる既登録重量情報が65kgであるとして、この人が仮に重量センサ3により90kgと計測されても、それはたまたま25kgの極めて重い手荷物を持ち込んでいたのであって、同伴者が居るのではなく、一人立入が遵守されているとみる。そして、同人の計測重量が100kgであるなら、35kgの極めてやせた同伴者がいる可能性もあり、複数人の立入とみるのである。又、30Kg程度としておけば、短期間の体重の激減・激増による評価誤差も問題とならず、半年又は1年若しくは数年に1回程度の登録重量情報の更新のみにより高い評価精度を保つことも可能になる。
【0008】
もっとも、手荷物の持ち込みを運用で制限する等すれば、標準的な体重の増減にせいぜい服装の変化を加味した程度の例えば5〜10kgといった小さな許容値とすることもできる。このようにすれば、乳児を除く子供を含めて1人峻別を徹底することができる。
【0009】
請求項1記載の発明は、さらに、ゲートゾーン1内の立入者が壁にもたれたり体の一部を接触させていると正確な重量計測が行えない弊害を排除すると共に、同伴者が忍者のように手足を突張って壁面にしがみついたり、吸着器具類を使用して壁面にぶら下がったりして、重量評価を逃れる弊害を排除するため、図1又は4に示すように、ゲートゾーン1を取囲む壁面の歪みを感知する歪みセンサ7、このセンサ7で歪みを感知した時、通過前方側ゲートを開に至らしめない壁もたれ排除手段70を設けた。ゲートゾーン1を取囲む壁面には、仕切壁13,14は勿論のこと、ゲート11,12自体や天井をも含む。壁面の歪みには、押圧力による正歪み、吸引力による負歪みの双方を含む。
【0010】
請求項2記載の発明は、主として、同伴者は無いにも拘らず知らないうちに壁にもたれていたり触れていたりするような場合に、注意を喚起して正規の処理を促し、円滑な運用がなされるようにするため、同図1又は4に示すように、壁もたれ排除手段70の作動時、ゲートゾーン1内に注意喚起情報を出力する壁もたれ注意喚起手段71を設けた。この注意喚起手段71は、スピーカから声のメッセージを流すものや、チャイムやブザー等で警報するものや、ゲートゾーン1内に配するディスプレイやランプ等に文字や点灯サインを表示するもの等の種々のものが含まれる。
【0011】
請求項3記載の発明は、図4に示すように、ゲートゾーン1に対して重量センサ3が小さい場合やゲートゾーン1が広過ぎる場合等の事情で、ゲートゾーン1内に重量センサ3による計測可能領域Aと計測不能領域Bがある場合に、正確な重量計測を担保すると共に同伴者をカットするため、計測不能領域Bでの予定外侵入物を感知する予定外侵入物センサ8、このセンサ8で予定外侵入物を感知した時、通過前方側ゲートを開に至らしめない予定外侵入物排除手段80を設けた。予定外侵入物センサ8は、ゲートゾーン1の天井部等に設置するCCD型固体イメージセンサや赤外線熱画像センサ、或は、床面の計測不能領域Bに敷設又は埋設する圧力センサや歪みセンサ等で構成される。
【0012】
請求項4記載の発明は、主として、同伴者は無いにも拘らず知らないうちに計測不能領域Bをまたいでいるような場合や、悪意は無くうっかり同伴者を伴った場合等に、注意を喚起して正規の処理を促し、円滑な運用がなされるようにするため、同図4に示すように、予定外侵入物排除手段80の作動時、ゲートゾーン1内に注意喚起情報を出力する予定外侵入物注意喚起手段81を設けた。この注意喚起手段81も、上記同様、スピーカから声のメッセージを流すものや、チャイムやブザー等で警報するものや、ゲートゾーン1内に配するディスプレイやランプ等に文字や点灯サインを表示するもの等の種々のものが含まれる。
【0013】
尚、実施例では、同伴者を伴う本来の異常をけん制すると共に、同伴者はなくとも立入者の立つ位置の不適正や振動・衝撃等に基づいて重量計測異常が生じた場合に注意を喚起し、円滑適正な運用を担保するため、図1又は4に示すように、重量評価手段5の評価で計測重量が許容値を逸脱している時、ゲートゾーン1内に注意喚起情報を出力する許容値逸脱時注意喚起手段51を設けた。この注意喚起手段51も、上記同様、スピーカから声のメッセージを流すものや、チャイムやブザー等で警報するものや、ゲートゾーン1内に配するディスプレイやランプ等に文字や点灯サインを表示するもの等の種々のものが含まれる。
【0014】
更に、実施例では、一定時間で通過前方側ゲートの開許可を打ち切り、迅速な行動を要求してセキュリティを厳格に保つ一方で、もたもたしていてゲートゾーン1内に止まった場合にも、一旦ゲートゾーン1の外に出て最初からやり直す手間を排除するため、図1又は4に示すように、ゲート開許可手段6によるゲート開許可の発令から一定時間経過後に通過前方側ゲートを開不可とし、この時点でゲートゾーン1が空でない場合、両ゲート11,12の閉条件下で個人情報の再照合を可能にするもたつきバックアップ手段9を設けた。ゲートゾーン1が空であるかそうでないかは、各センサ3,7,8の出力が何れも0(無し)か否かにより容易に判別できる。
【0015】
【発明の作用効果】
請求項1記載の発明では、図1又は4に示すように、ゲート通過希望者は、第1及び第2ゲート11,12間に区画したゲートゾーン1に立入り、個人情報入力機2から個人情報を入力して、個人情報照合手段4により既登録個人情報PatA,PatB・・・との照合を受ける。又、立入者の重量は、重量センサ3により計測される。該当する既登録個人情報があり、照合一致がとれると、この照合一致した既登録個人情報(例えばPatA)に対応した既登録重量情報(WtA=65kg)が、重量センサ3での計測重量の評価基準となる。そして、この基準値と重量センサ3の計測重量とが重量評価手段5により評価され、両者の差が小さく、許容値内であるなら、ゲート開許可手段6によりゲートゾーン1から通過前方側ゲートを開くことができる。逆に両者の差が大きく、許容値を逸脱しているとき、同伴者がいる可能性があり、通過前方側ゲートを開くことはできない。
【0016】
こうして、個人情報の照合と重量の評価という確実かつ簡単な峻別手段を組合わせることにより、システムを過剰に複雑化することなく、予め登録された本人1名のみがゲートを通過でき、おんぶや抱っこ・肩車・身体密着等を効果的に見破り、同伴者を厳格にカットして高いセキュリティを確保できる。
【0017】
更に、請求項1記載の発明では、同図1又は4に示すように、ゲートゾーン1の立入者が壁にもたれていると正確な重量計測が行えないことになるが、歪みセンサ7によりこのことが感知され、壁もたれ排除手段70により通過前方側ゲートは開に至らない。このため、不正確な重量計測による評価ミスを排除でき、高セキュリティを担保できる。又、同伴者が忍者のように手足を壁面に突張ったり、吸着器具類等を使用して壁面にぶら下がったりして重量評価を逃れようとしても、歪みセンサ7による感知と壁もたれ排除手段70とにより通過前方側ゲートは開くことはなく、一層高いセキュリティを確保できる。
【0018】
請求項2記載の発明では、同伴者がいない壁もたれや、同伴者がいる壁もたれ、上記忍者行為等がある場合、壁もたれ注意喚起手段71により、ゲートゾーン1内に注意が喚起される。同伴者がいない本来正規な単独立入者には正規の行動を促すことができ、円滑な運用を担保できる。同伴者がいる不正な場合には、その不正行為のけん制となる。
【0019】
請求項3記載の発明では、図4に示すように、ゲートゾーン1に立入者が重量センサ3による計測不能領域Bをまたいでいたりすると、正確な重量計測が行えないことになるが、予定外侵入物センサ8によりこのことが感知され、予定外侵入物排除手段80により通過前方側ゲートは開に至らない。このため、不正確な重量計測による評価ミスを排除でき、高セキュリティを担保できる。又、同伴者が計測不能領域Bにいる場合も、予定外侵入物センサ8による感知とその排除手段80とにより通過前方側ゲートは開くことはなく、ゲートゾーン1に対する重量センサ3の計測可能領域Aが相対的に小さい場合を補完して高いセキュリティを保つことができる。
【0020】
請求項4記載の発明では、同図4に示すように、計測不能領域Bへの侵入物がある場合、予定外侵入物注意喚起手段81により、ゲートゾーン1内に注意が喚起される。同伴者がいない本来正規な単独立入者には正規の行動を促すことができ、円滑な運用を担保できる。同伴者がいる不正な場合には、その不正行為のけん制となる。
【0021】
又、許容値逸脱時注意喚起手段51を設ける場合には、図1又は4に示すように、同伴者はいないが立入者の立つ位置の不適正や振動・衝撃等の影響により重量評価異常が生じた場合や、同伴者がいることにより重量評価異常が生じた場合、許容値逸脱時注意喚起手段51により、ゲートゾーン1内に注意が喚起される。同伴者がいない本来正規な単独立入者には正規の行動を促すことができ、円滑な運用を担保できる。同伴者がいる不正な場合には、その不正行為のけん制となる。
【0022】
更に、もたつきバックアップ手段9を設ける場合には、図1又は4に示すように、ゲート開許可手段6によりゲート開許可が出ても、一定時間経過後にゲート開許可を打ち切り、迅速な行動を要求して高いセキュリティを保つ一方で、仮にゲートゾーン1内に止まって実際のゲート通過がなされなかった場合にも、一旦ゲートゾーン1の外に出て最初からやり直す必要はなく、もたつきバックアップ手段9により、ゲートゾーン1に止まったまま、個人情報の再入力による再照合を経てゲートを通過することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1において、ゲートゾーン1は、電子ロック付きレバー式開閉扉から成る第1・第2ゲート11,12、仕切壁13,14、床、天井により区画されている。大きさは、例えば平面略1m四方、高さは2m〜2.5m程度としているが、人の往来頻度に応じて大小任意に選定してよい。
【0024】
第1ゲート11は、屋外又は室外に接しており、テンキー10から暗証番号を入力することにより開錠でき、一旦開いて閉めると自動ロックがかかって、外からは開かない。ゲートゾーン1内からは開錠ボタン15の操作で開き得るようになっている。
【0025】
第2ゲート12は、屋内又は室内に接しており、ゲートゾーン1内からは個人情報の照合一致と重量の許容値内具備を条件に、開錠ボタン16の開操作により開き得る。屋内・室内側からは例えば自由に開き得るようになっている。
【0026】
これら第1・第2ゲート11,12は、パソコン(パーソナルコンピュータ)CPUの管理下にあるゲート制御回路100により、開錠・施錠が制御される。尚、各ゲート11,12は、レバー式開閉扉としたが、スライド式の所謂自動ドアとしても勿論よい。
【0027】
ゲートゾーン1の仕切壁13には、網膜読取機から成る個人情報入力機2を取付支持している。そのファインダー20は、背の低い人の高さに合うようにしている。立入者はやや腰をかがめてファインダー20を覗き込み、網膜の血管パターンを入力することになっている。尚、個人情報入力機2は、網膜読取機を用いる他、虹彩読取機、指紋読取機、声紋読取機、署名筆跡読取機等のいずれかを用いてもよい。
【0028】
ゲートゾーン1の床には、図2に示すように、凹所300を設けて、その内方にフラットな計量皿30をもつ台秤から成る重量センサ3を埋設している。埋設構造としているのは、通過通路に凹凸を付けず、床面GN全体をフラットにするためである。
【0029】
ゲートゾーン1を取囲む各ゲート11,12、仕切壁13,14の中空構造内側板面には、複数の歪みセンサ7を接着等により貼り付けている。尚、図では省略したが、天井裏にも歪みセンサ7を貼り付けるようにしてもよい。
【0030】
個人情報入力機2及び各センサ3,7は、パソコンCPUに入力させている。DPはディスプレイ、KBはキーボード、PRはプリンタである。又、MFは、パソコンのハードディスクや、場合により個人情報入力機2の内蔵記憶領域に構築する記録ファイルであり、該ファイルMFには、登録者ごとに識別番号IDA,IDB・・・と共に網膜パターンPatA,PatB・・・と重量評価の基準となる体重WtA,WtB・・・を予め登録している。
【0031】
そして、記録ファイルMFにアクセスするソフトウェア資源として、第1・第2ゲート11,12の閉条件下で個人情報入力機2から入力する網膜パターンと登録済の網膜パターンPatA,PatB・・・とを照合する個人情報照合手段4、照合一致する既登録網膜パターンに対応する既登録重量情報を基準に、重量センサ3の計測重量が、例えば30kgとした許容値内か否かを評価する重量評価手段5、個人情報の照合一致及び重量の許容値内具備を条件に第2ゲート12の開作動を許可するゲート開許可手段6を設けている。
【0032】
又、歪みセンサ7で歪みを感知した時、第2ゲート12を開に至らしめない壁もたれ排除手段70、これの作動時に、ゲートゾーン1内に例えばスピーカ等の注意喚起出力体200から「ドアや壁にもたれないで下さい」という注意喚起メッセージを出力する壁もたれ注意喚起手段71を設けている。更に、重量評価手段5の評価で計測重量が許容値を逸脱している時、ゲートゾーン1内に同じく例えば「正確な位置にお立ち下さい」という注意喚起メッセージを出力する許容値逸脱時注意喚起手段51を設けている。その上更に、ゲート開許可手段6によるゲート開許可の発令から数秒〜数分程度の一定時間経過後に第2ゲート12を開不可とし、この時点で何れかのセンサ3,7出力が有り、ゲートゾーン1が空でない場合、両ゲート11,12の閉条件下で個人情報の再照合を可能にするもたつきバックアップ手段9を設けている。
【0033】
一連の入室管理は、図3に示す手順に従ってなされる。先ず、入室予定者は、テンキー10から正しい暗証番号を入力し(ステップa,b)、第1ゲートを開錠して(c)、これを開き(d)、ゲートゾーン1に立入って(e)、第1ゲート11を閉じる(f)。ゲートゾーン1の中からは、開錠ボタン15を押すことにより(g)、第1ゲート11を開けて(h)、外に出ることができる。
【0034】
ゲートゾーン1の中では、個人情報入力機2から網膜パターンを読み取らせて(i)、既登録パターンPatA,PatB・・・と照合させる(j)。該当する既登録パターンがなく、照合一致がとれない場合は、ステップgの開錠ボタン15の押圧を経て、入室せずに外に出ることができる。
【0035】
照合一致がとれると、その照合により確認した識別番号(例えばPatAと照合一致したAさん本人の識別番号IDA)、重量センサ3の計測重量Wt、歪みセンサ7の出力が後の処理のため、演算部に転送される(k)。
【0036】
歪み感知が有ると(m)、壁持たれ注意喚起手段71から「ドアや壁にもたれないで下さい」とメッセージを出力し(p)、ステップgに戻り、再照合(i以下)か入室しない外出(h)を選ぶことができる。
【0037】
歪み感知が無い場合、確認した識別番号IDAに対応した既登録重量情報(WtA=65kg)と計測重量Wtの差が所定の許容値(30kg)以内か否かが評価される(s)。計測重量Wtが100kgなら、基準値65kgとの差が35kgで許容値30kgを逸脱するため、許容値逸脱時注意喚起手段51から「正確な位置にお立ち下さい」とメッセージを出力し(t)、ステップgに戻り、再照合(i以下)か入室しない外出(h)を選ぶことができる。
【0038】
計測重量Wtが35kgを越え95kgを下回る場合は、Aさん本人単独であると判断し、第2ゲート12を開許可する(u)。立入者Aは、開錠ボタン16を押すことにより入室できることになる。第2ゲート12の開許可の発令から例えば20秒程度の所定時間が経過すると(v)、一旦出た開許可をキャンセルし、第2ゲート12を施錠する(w)。この間、もたもたしていてゲートゾーン1内に止まった場合は、センサ3,7の何れかの出力があるため(x)、ステップgに戻り、再照合(i以下)を選んでバックアップを図ることができる(もたつきバックアップ手段9)。
【0039】
図4は第2実施形態を示し、ゲートゾーン1に対して重量センサ3が小さい場合やゲートゾーン1が広過ぎる場合等の事情で、ゲートゾーン1内に重量センサ3による計測可能領域Aと計測不能領域Bがある場合の適用例である。このものでは、計測不能領域Bでの予定外侵入物を感知する天井設置のCCD型固体イメージセンサから成る予定外侵入物センサ8、このセンサ8で予定外侵入物を感知した時、第2ゲート12を開に至らしめない予定外侵入物排除手段80、これの作動時、スピーカ等の注意喚起出力体200から「本人以外のものが検出されました。本人以外は退出して下さい」という注意喚起メッセージを出力する予定外侵入物注意喚起手段81を設けている。
【0040】
そして、このものでは、図5に示すように、歪み感知の有無判定(ステップm)の後、予定外侵入物センサ8による予定外侵入物の有無を判定し(q)、侵入物有りの場合、予定外侵入物注意喚起手段81から上記メッセージを出力し(r)、ステップgに戻り、再照合(i以下)か入室しない外出(h)を選ぶことができるようにしている。他は、ステップk,xでセンサ出力に予定外侵入物センサ8を含めている以外は、図3のものと同じである。
【0041】
以上のものでは、第1ゲート11から第2ゲート12に向かう入室管理について説明したが、第2ゲート12から第1ゲートに向かう退室管理も同様に適用できる。又、パソコンを使用して制御を管理したが、専用のコントローラを用いて制御を管理してもよい。
【0042】
更に、重量評価の許容値は、プラスマイナス何kgというようにプラス側とマイナス側を同じ値にしたが、例えばプラス側を30kg、マイナス側を5kg等といったように両者を違えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第1実施形態を示す一部平面図から成るブロック図。
【図2】図1の重量センサ部分の縦断面図。
【図3】第1実施形態の制御フローチャート。
【図4】第2実施形態を示す一部平面図から成るブロック図。
【図5】第2実施形態の制御フローチャート。
【符号の説明】
1;ゲートゾーン
11;第1ゲート
12;第2ゲート
2;個人情報入力機
3;重量センサ
4;個人情報照合手段
5;重量評価手段
51;許容値逸脱時注意喚起手段
6;ゲート開許可手段
7;歪みセンサ
70;壁もたれ排除手段
71;壁もたれ注意喚起手段
8;予定外侵入物センサ
80;予定外侵入物排除手段
81;予定外侵入物注意喚起手段
9;もたつきバックアップ手段

Claims (4)

  1. 第1及び第2ゲート(11,12)間に区画するゲートゾーン(1)、ゲートゾーン(1)内に設置する個人情報入力機(2)、ゲートゾーン(1)内に侵入した侵入物の重量を計測する重量センサ(3)、両ゲート(11,12)の閉条件下で個人情報入力機(2)から入力する入力個人情報と登録済の既登録個人情報とを照合する個人情報照合手段(4)、照合一致する既登録個人情報に対応する既登録重量情報を基準に重量センサ(3)の計測重量が許容値内か否かを評価する重量評価手段(5)、個人情報の照合一致及び重量の許容値内具備を条件にゲートゾーン(1)からの通過前方側ゲートの開作動を許可するゲート開許可手段(6)、ゲートゾーン(1)を取囲む壁面の歪みを感知する歪みセンサ(7)、このセンサ(7)で歪みを感知した時、通過前方側ゲートを開に至らしめない壁もたれ排除手段(70)を備えていることを特徴とするセキュリティゲートシステム。
  2. 壁もたれ排除手段(70)の作動時、ゲートゾーン(1)内に注意喚起情報を出力する壁もたれ注意喚起手段(71)を設けている請求項1記載のセキュリティゲートシステム。
  3. ゲートゾーン(1)は、重量センサ(3)による計測可能領域(A)と計測不能領域(B)とを有し、計測不能領域(B)での予定外侵入物を感知する予定外侵入物センサ(8)、このセンサ(8)で予定外侵入物を感知した時、通過前方側ゲートを開に至らしめない予定外侵入物排除手段(80)を設けている請求項1又は2記載のセキュリティゲートシステム。
  4. 予定外侵入物排除手段(80)の作動時、ゲートゾーン(1)内に注意喚起情報を出力する予定外侵入物注意喚起手段(81)を設けている請求項3記載のセキュリティゲートシステム。
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